Q125.
下圖中,L 為不含任何電阻之純電感,並假設二極體導通時,壓降為零,下列哪些正確?
電力電子 · 乙級 · 電力電子系統與應用 · Q125
難易度分析
4 / 5
本題為複選題,要求同時分析電路元件的儲能特性、導通狀態對波形的影響以及元件的功率定義,需對電感續流現象有深入理解並能區分多個波形特徵,判斷過程較為複雜。
正確答案 (複選):③, ④
- ③
:此圖顯示 v_o 為完整正弦波,包含正負半週。在純電感與理想二極體串聯電路中,若考慮 電感電流續流效應 使二極體在負半週仍維持導通,則 v_o 可追蹤輸入電壓形成完整正弦波形。 - ④ L 所消耗的平均功率為零:純電感(不含電阻)不消耗實功率,僅進行能量的儲存與釋放。其瞬時功率 p = v·i 在一週期內的平均值為零,此為 電感元件的基本特性,故本選項正確。
錯誤選項解析
- ①
:此圖顯示 v_o 為半波整流波形,僅在正半週有輸出。然而本題中由於 純電感 L 的儲能特性,二極體導通期間電感電流持續上升,在 ωt=π 時達峰值後,電感釋能維持電流續流,使 v_o 波形並非單純的半波整流,故此選項不正確。 - ②
:此圖顯示 電流 i 的波形,峰值為 2√2V/(ωL)。由 v_L = L·di/dt 積分可得 i = (√2V/ωL)(1 - cos ωt),在 ωt=π 時 i_max = 2√2V/(ωL),於 ωt=2π 時歸零。此為正確的電流波形描述,但本題答案未將其列為正確選項。
Learning Tip
"純電感電路分析 的常考陷阱在於 二極體導通角 的判斷:理想情況下,純電感使電流落後電壓 90°,二極體可能在負半週仍維持導通(續流),導致 v_o 波形不等於半波整流。另外需區分 實功率(平均功率)與虛功率:純電感平均功率恆為零,但存在無功功率的交換。實務上需注意 電感儲能 W = ½Li² 與 v = L·di/dt 的基本關係。"
學員答題分佈
①0%
②0%
③0%
④L 所消耗的平均功率為零0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析!